1.1.2 Процесс доменной плавки

Сырыми материалами доменной плавки являются топливо, железные, марганцевые руды и флюсы. Топливом служит получаемый из каменного угля кокс. Кокс получают в шахтных печах. Сжигание кокса в струе горячего воздуха обеспечивает доменный процесс теплом и компонентами, необходимыми для восстановления оксидов железа и образования чугуна. С железными рудами в доменную печь вносится химически связанное с другими элементами железо, которое восстанавливается, науглероживается и образует чугун.

Чугун выплавляют в доменных печах, представляющих собой агрегаты шахтного типа. Процесс выплавки чугуна непрерывный. Сверху в доменную печь загружают шихтовые материалы (агломерат, окатыши, кокс, флюсы), а в нижнюю часть печи вдувают воздух, нагретый до 1100 - 1300 °С, с добавками кислорода, а иногда природного газа и мазута. результате сгорания кокса в нижней части печи образуются газы, состоящие из оксидоуглерода в смеси с азотом и водородом.

Расплав скапливается в нижней части печи, в него переходят частично восстановившиеся кремний, марганец и некоторые другие элементы, а так же фосфор, сера. Этот расплав - чугун, содержащий более 92 % Fe; 3,5- 4,3 % С, остальное Мп, Si, Р, S. Из печи чугун периодически выпускается.

В результате доменной плавки, получают передельный чугун, который загружается в кислородную печь.

1.1.3 Кислородно-конверторный процесс

Конвертерное производство— получение стали в сталеплавильных агрегатах-конвертерах путём продувки жидкого чугуна воздухом или кислородом. Превращение чугуна в сталь происходит благодаря окислению кислородом содержащихся в чугуне примесей (кремния, марганца, углерода и др.) и последующему удалению их из расплава.

Сущность этого способа получения стали заключается в том, что через расплавленный чугун продувается технически чистый (95,5 %) кислород, который, соединяясь с примесями, уводит их в шлак и отходящие газы, очищая тем самым металл.

Процесс производства стали в кислотном конвертере состоит из следующих основных периодов: загрузки металлолома, заливки чугуна, продувки кислородом, загрузки шлакообразующих, слива стали и шлака.

Жидкий чугун, который производят в доменной печи, с помощью транспортной системы в специальном ковше подают в конвертерный цех и с помощью мостового крана заливают чугун в конвертер через горловину. Кроме чугуна в конвертер через горловину подают и другие ингредиенты процесса: металлический скрап, известь.

Загрузка конвертера начинается с завалки стального лома. Лом завалочных машин лоткового типа. Затем с помощью заливочных кранов загружают в наклоненный конвертер через горловину при помощи заливают жидкий чугун, конвертер устанавливают в вертикальное положение вводят фурму и включают подачу кислорода с чистотой не менее 99,5 % О2. Одновременно с началом продувки загружают первую порцию шлакообразующих и железной руды (40 - 60 % от общего количества). Остальную часть сыпучих материалов подают в конвертер в процессе продувки одной или несколькими порциями, чаще всего через 5 - 7 мин после начала продувки.

Конструктивно, по способу осуществления продувки расплава кислородом, существуют: конверторы с поверхностной продувкой, с донной продувкой и с комбинированной.